Wasserstoff-Wirtschaft: Wo das Brennstoffzellengas herkommt

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Wasserstoff soll in Zukunft den Verkehr sauberer machen. Noch hakt es aber bei der Produktion. Das Fraunhofer-Institut hat ein Konzept zur dezentralen Erzeugung entwickelt.

Wasserstoff könnte der Energieträger der Zukunft werden. Auch im Verkehr kommt ihm nach Ansicht einiger Experten eine wichtige Rolle zu, je nach Szenario könnte er 2050 bis zu 40 Prozent des dort anfallenden Energiebedarfs decken. Ob das Gas auch im Auto den Durchbruch schafft, hängt nicht zuletzt von der Infrastruktur ab. Und dort gibt es noch einiges zu tun.

Der große Vorteil von Wasserstoff ist seine saubere „Verbrennung“. Egal ob er in Kraftwerken oder Verbrennungsmotoren verfeuert oder in der Brennstoffzelle zur Stromgewinnung genutzt wird – als Abfallprodukt entsteht jeweils reines Wasser. Der gewonnene Strom oder die erzeugte Wärme ist in dieser Hinsicht entsprechend sauber.

Das Problem: Die geschöpfte Energie muss bei der Herstellung erst einmal eingesetzt werden. Wirklich grün ist der Wasserstoff also nur, wenn auch der zu seiner Herstellung genutzte Strom grün ist.

Und noch ein Problem gibt es: Wasserstoff kann zwar auch aus klarem Wasser gewonnen werden, in den meisten Fällen werden aber fossile Energieträger als Grundstoff genutzt. Heute handelt es sich überwiegend um Erdgas, in den nächsten Jahren soll Kohle diese Rolle übernehmen. Bei beiden Varianten wird auch bei der Synthese CO2 freigesetzt, das langfristig im Idealfall abgeschieden und gespeichert werden soll.

Schwieriger Transport

Neben der Produktion gibt es ein weiteres Problem: Der Transport des sehr flüchtigen und extrem leichten Gases ist schwierig. Klassische Erdgas-Pipelines sind nicht dicht genug, so dass über Strecke große Mengen des Stoffes verloren gehen würden. Wird der Wasserstoff dem Erdgas beigemischt, was die Verluste reduzieren würde, lässt es sich später bei Bedarf kaum mehr trennen. Druckwasserstoff-Pipelines dürften erst im kommenden Jahrzehnt verfügbar werden.

Das Wasserstoffgas an den deutschen Wasserstofftankstellen kommt daher aktuell meist per Lkw. Das ist wenig effizient und funktioniert nur für relativ geringe Mengen. Eine nennenswerte Flotte von Brennstoffzellenautos lässt sich so nicht betanken.

Dezentrale Fabriken

Ein mögliche Lösung für das Transportproblem sind dezentrale H2-Fabriken. Dort ließe sich grüner Wasserstoff dezentral und modular für Industrie, Gewerbe und Verkehr entlang der Wertschöpfungskette produzieren und verteilen, schlägt etwa das Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) vor. Dort soll mit Hilfe von Strom aus Sonnen- oder Windkraft Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten werden. Letzterer wird direkt vor Ort gespeichert und beispielsweise für die Betankung von Brennstoffzellenautos zur Verfügung gestellt.

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